JP2008138681A - 内燃機関のシリンダごとの燃焼特性の決定方法およびその制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関のシリンダごとの燃焼特性を従来技術においてよりもコスト的に有利に決定する燃焼特性の決定方法および装置を提供する。
【解決手段】シリンダごとの燃焼特性（ψ_ＶＬ、Ｔ）が、クランク軸回転速度（ｎ）を表わす変数、特にクランク軸伝送器またはカム軸伝送器の信号から決定される、内燃機関のシリンダごとの燃焼特性（ψ_ＶＬ、Ｔ）の決定方法において、シリンダごとの燃焼特性が、少なくとも１つのシリンダの燃焼位置（ψ_ＶＬ）およびクランク軸のトルク（Ｔ）の少なくともいずれかを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関のシリンダごとの燃焼特性の決定方法、その制御装置、内燃機関およびコンピュータ・プログラムに関するものである。

最近のディーゼル・エンジンにおいて、その有害物質エミッションに関してますます厳しくなる規制（例えばＵＳ０７、Ｅｕｒｏ５）は、新しい排気ガス後処理装置のほかに、エンジン内部におけるエミッション低減のための新しい燃焼方法の開発をも要求している。これに関する有望な可能性は、いわゆる（部分）均質燃焼方法（（ｐ）ＨＣＣＩ燃焼方法とも呼ばれる）を示している。この方法の共通の特徴は、通常の燃焼方法に比較して著しく増大された排気ガス再循環（ＡＧＲ）率である。これは、構造上の理由から、定常運転においてもシリンダごとに異なる充填組成（不活性ガス／フレッシュ・エアの比）を形成し、製作公差およびその使用期間にわたるエンジンの劣化現象に基づき、シリンダごとにきわめて異なる状態で行われる燃焼のみならず、きわめて大きい典型的なばらつきをも形成する。一方で、これはシリンダごとにきわめて異なる有害物質エミッションおよび騒音発生と関係し、このことは好ましいものではない。

他方で、シリンダごとに異なる状態で行われる燃焼は、燃焼位置および平均図示トルクの決定により検出可能であり、場合により制御可能である。このかぎりにおいて、シリンダを均等化させるためのこの燃焼パラメータの決定および制御は、燃焼を改善させるための可能性を示している。

シリンダ圧力信号および本体騒音信号からシリンダごとの燃焼特性を決定する方法が既知であり、これらの信号は、特に高いＡＧＲ率を有する燃焼方法（ｐＧＣＣＩ燃焼方法）において使用される。

シリンダ圧力の図示により、燃焼位置を基本的には概略決定可能であるが、シリンダ圧力センサを大量に使用するための追加コストがきわめて高くなるので、特に小型エンジン（例えば、四気筒）においておよび部品数が多い場合、これは有利ではないと評価される。

本発明の課題は、内燃機関のシリンダごとの燃焼特性を従来技術においてよりもコスト的に有利に決定する燃焼特性の決定方法および装置を提供することである。

この課題は、特に、シリンダごとの燃焼特性が、クランク軸回転速度を表わす変数、特にクランク軸伝送器またはカム軸伝送器の信号から決定される、内燃機関のシリンダごとの燃焼特性の決定方法において、シリンダごとの燃焼特性が、少なくとも１つのシリンダの燃焼位置および／またはクランク軸のトルクを含む、シリンダごとの燃焼特性の決定方法により解決される。

燃焼位置は燃焼時点を表わす角度である。シリンダ圧力測定を有する内燃機関においては、燃焼位置は、シリンダ内において、ガス／空気混合物が燃焼したときの総熱量の５０％が変換されているクランク軸角度を示す。回転速度および回転角のみが測定可能な内燃機関に対しては、これに等価の特性が使用される。両方の特性は物理的には同一ではなく、この場合、回転速度ないしはクランク軸角度のみが評価される内燃機関においては、機械的作業のみが考慮可能である。シリンダ圧力が測定される場合、シリンダ内に存在するガス混合物の内部エネルギーもまた決定可能である。

トルクが、クランク軸角度の角度範囲にわたる平均図示トルクであるように設計されていることが好ましい。燃焼位置が、クランク軸角度の角度範囲にわたり決定された差ガス・トルク経過の重心として決定されることが好ましい。

差ガス・トルク経過が、ガス・トルク経過および惰性ガス・トルク経過の差から決定されることが好ましい。
惰性ガス・トルク経過が、内燃機関モデルから、少なくとも１つの給気圧力、周囲圧力、壁熱損失およびシリンダ内ガス組成がその中に入力される関数により決定されることが好ましい。惰性ガス・トルク経過が特性曲線群として記憶されていることが好ましい。ガス・トルク経過が、クランク軸の全回転慣性モーメントおよびクランク軸の補正角速度から決定されることが好ましい。

シリンダ圧力測定装置を備えているシリンダのガス・トルク経過および惰性ガス・トルク経過の偏差から、測定シリンダ圧力によって決定されたガス・トルク経過および／または惰性ガス・トルク経過により、ガス・トルク経過および／または惰性ガス・トルク経過の決定のために使用されるパラメータの適応が行われるように設計されていることが好ましい。さらに、パラメータが、給気圧力および／または周囲圧力および／または壁熱損失および／またはシリンダ内ガス組成を含むように設計されていることが好ましい。適応が誤差最小化法例えば最小二乗法により行われることが好ましい。シリンダ圧力測定装置を備えているシリンダの燃焼位置および／または平均図示トルクが測定シリンダ圧力により妥当化されることが好ましい。

測定シリンダ圧力から基準ガス・トルク経過が得られ、シリンダ圧力測定装置を備えているシリンダに対する、残りのシリンダの燃焼位置の差が、シリンダごとに決定されたガス・トルク経過の、基準ガス・トルク経過との相互相関により決定されることが好ましい。シリンダごとの燃焼特性が内燃機関の１つのシリンダの噴射位置および全燃料量を制御するための制御装置の実際値であるように設計されていることが好ましい。

冒頭記載の課題は、シリンダごとの燃焼特性が、クランク軸回転速度を表わす変数、特にクランク軸伝送器またはカム軸伝送器の信号から決定される、内燃機関のシリンダごとの燃焼特性を決定するための手段を有する内燃機関用の装置、特に制御装置において、シリンダごとの燃焼特性が、少なくとも１つのシリンダの燃焼位置および／またはクランク軸のトルクを含むことを特徴とする内燃機関用の装置、特に制御装置によってもまた解決される。

冒頭記載の課題は、シリンダごとの燃焼特性が、クランク軸回転速度を表わす変数、特にクランク軸伝送器またはカム軸伝送器の信号から決定される、内燃機関のシリンダごとの燃焼特性を決定するための手段を有する内燃機関において、シリンダごとの燃焼特性が、少なくとも１つのシリンダの燃焼位置および／またはクランク軸のトルクを含むことを特徴とする内燃機関によってもまた解決される。少なくとも１つのシリンダがシリンダ圧力測定装置を備えているように設計されていることが好ましい。さらに、シリンダ圧力測定装置が、時間ないしはクランク軸角度に対するシリンダ圧力を表わす信号を発生するように設計されていることが好ましい。

冒頭記載の課題は、プログラムがコンピュータ内において実行されるとき、本発明による方法に記載の全てのステップを実行するためのプログラム・コードを有するコンピュータ・プログラムによってもまた解決される。

本発明は、シリンダごとの燃焼に関する特性を回転速度信号から求め、それに続いて燃焼過程を制御ないしは最適操作するためにこの特性を使用する方法を開示する。回転速度信号は種々の妨害を受けるので、信号経過から燃焼に関する情報が得られる前に、はじめにこれらの妨害が除去されなければならない。即ち、引きずられるエンジンの影響は、実際給気圧力、いわゆる振動質量（ピストン質量および付属の連接棒質量）の影響およびクランク軸の捩れの影響を考慮して補償されなければならない。再現された燃焼のガス・トルク経過（差ガス・トルク経過とも呼ばれる）の計算は、これらの妨害の補償を可能にし、このガス・トルク経過に基づいて、燃焼位置並びに平均図示トルクに関する特性が得られる。

さらに、内燃機関が図示シリンダ（いわゆる基準シリンダ）を備えている場合、測定圧力信号を、妨害の補償のために使用することができる。さらに、回転速度に基づいて得られた燃焼特性を妥当化するために、基準シリンダに基づいて得られた燃焼特性を使用することができる。最後に、（例えば、負荷ジャンプにおける）燃焼の過渡安定化において、基準シリンダに基づく絶対値だけで十分であり、その理由は、例えば燃焼ミスファイヤまたは騒音上昇の原因が本質的に噴射装置よりも空気系統のより緩やかな動特性によるものであり、したがってシリンダごとの性質ではないからである。本発明の本質は、回転速度信号および１つまたは複数の図示シリンダの燃焼室圧力を共に評価することにより燃焼位置に関するシリンダごとの特性を評価すること、およびそれに続いて、シリンダごとの燃焼経過を制御ないしは最適操作するためにこれらの特性を使用することにある。

シリンダ圧力の全図示（即ち、各シリンダに圧力センサが設けられている）に比較して、１つの図示シリンダを用いた本発明による方法は、圧力センサの数が低減されることにより（回転速度信号はいずれにしても存在する）コスト的に有利であり且つ構造技術的により簡単に実行可能である。

純粋に回転速度に基づく燃焼位置の制御方法は、シリンダの均等化に適している。この場合、燃焼特性の絶対値は顕著に回転速度および負荷の関数であり、並びに例えば誤差を有して測定された給気圧力からの圧縮トルクの評価における誤差のような他の妨害によって著しく影響されるという問題が発生する。１つの基準シリンダを用いた本発明による方法においては、圧縮トルクの決定並びに燃焼位置の絶対値の決定が、利用可能な燃焼室圧力信号に基づいて行われることが有利であり、このことは、著しく精度を向上させる。本方法の他の利点は、利用可能な圧力信号により、例えば伝送車誤差のような種々のセンサ誤差を補償する可能性にある。

計算された燃焼特性に基づき、適応方式または制御方式により、噴射装置への係合が行われてもよく、この係合は相対的な性質（燃焼位置および／または平均図示トルクの定常均等化）であっても、または絶対的な性質（例えば、負荷ジャンプにおける燃焼位置平均値の制御によるシフト）であってもよい。

以下において、はじめに、本発明による燃焼位置ＰｏｓＭＣｎおよび平均図示トルクＴ＿ｉｎｄを、図１のブロック回路図により説明する。さらに、本発明による方法の代替実施形態が説明されるが、シリンダの１つはシリンダ圧力センサで図示されているものとする。最後に、決定された変数に基づく制御ないしは適応のための実施例を説明する。

図１は、燃焼に対応する差ガス・トルク経過Ｔ＿Ｄｉｆｆ（ψ）を決定するまでの本方法の一部を示す。モジュールＯＳＺ内において、角速度ψが非線形変換され、この変換は内燃機関の振動質量の影響を補償する。補正角速度ψを微分し且つクランク軸の全回転慣性モーメントΦ_ｒｏｔと乗算したのちに、燃焼運転のガス・トルク経過Ｔ（ψ）が得られる。

これに平行して、モジュールＡｄｉａｂ内において、給気圧力Ｐ_２２および周囲圧力Ｐ_０の測定から、並びにクランク軸角度ψから、断熱惰性圧力曲線が計算される。壁熱損失と、並びに運転モードおよび運転点の関数としてのガス組成とが、断熱指数κおよび熱力学的損失角を介して考慮される。パラメータκおよび熱力学的損失角は、実験において得られ且つ特性曲線群内に記憶される。周囲圧力Ｐ_０並びにシリンダ惰性圧力Ｐ_{Ｚｙｌ_Ｓｃｈ}がその中に入力される内燃機関の動力学方程式ＫＩＮにより、惰性圧力曲線から惰性ガス・トルク経過Ｔ_{Ｓｃｈｕｂ}（ψ）が得られる。さらに、例えばエンジン温度ないしは冷却水温度のような周辺パラメータの変化が補正により考慮されるべきである。

モデルに基づく評価の代わりに、導かれた惰性曲線、好ましくは惰性ガス・トルク経過Ｔ_{Ｓｃｈｕｂ}（ψ）を運転点の関数として直接記憶し且つ評価位相においてそれを呼び出すという可能性もまた存在する。この場合もまた、周辺パラメータに基づく補正が考慮されるべきである。

最後に、ガス・トルク経過Ｔ（ψ）から惰性ガス・トルク経過Ｔ_{Ｓｃｈｕｂ}（ψ）が減算され且つ燃焼の差ガス・トルク経過Ｔ_Ｄｉｆｆ（ψ）が得られる。これにより、引きずられる運転および給気圧力の効果が考慮されている。

代替態様として、はじめに、補正角速度がＦＩＲフィルタまたは多項微分フィルタに与えられ、およびこの経過から、次に同じ特性（即ち特に同じ角速度）のＦＩＲフィルタまたは多項低域フィルタで予めフィルタリングされた惰性ガス・トルク経過を、位相に併せて減算してもよい。

図２は、燃焼位置ＰｏｓＭＣｎおよび平均図示トルクＴ＿ｉｎｄを計算するまでの方法を、それを制御のための実際値として使用することを含めて示している。はじめに、差ガス・トルク経過Ｔ_Ｄｉｆｆ（ψ）が回転速度に同期して低域フィルタリングされる。フィルタリングされた差ガス・トルク経過Ｔ_Ｄｉｆｆ（ψ）に基づいてシリンダごとの変数が得られ、この場合、はじめに、フィルタ特性の関数として決定された評価間隔が個々のシリンダに割り当てられている。

燃焼位置［ＰｏｓＭＣｎ］の計算に対して、その角度においてトルクの部分βが変換されている（中央値β＝０．５）、フィルタリングされた差ガス・トルク経過Ｔ_Ｄｉｆｆ（ψ）の角度並びにフィルタリングされた差ガス・トルク経過の重心が使用される。フィルタリングされた差ガス・トルク経過Ｔ_Ｄｉｆｆ（ψ）がψ_１からψ_２までの角度範囲にわたり積分された場合、区間ψ_１、ψ_２内の積分の最終値として平均図示トルク［Ｔ＿ｉｎｄ］が得られる。

その他の決定的な妨害（捩りの残留影響、特定のセンサ誤差等）は実験において得られ且つシリンダごとの補正特性曲線群内に運転点に対して記憶される。この補正特性曲線群は絶対値制御においては使用されなくてもよく、シリンダごとの目標特性曲線群により代替されてもよい。

１つの図示（基準）シリンダが設けられている場合、燃焼開始前に確実に存在する、クランク角度範囲内の対応シリンダ圧力経過から、最小二乗法により、記憶されている特性値を使用することなく、惰性モデル［ブロック「断熱計算」］の最も重要なパラメータ［Ｐ_２２、Ｐ_０、κ］を得ることができる。これはこの方法の精度の改善に寄与する。

さらに、シリンダ圧力から、直接、基準シリンダに対する燃焼位置（例えば、ＭＦＢ５０：５０％変換点）または平均トルク（例えばＰｍｉＨＤ：高圧ループの平均図示圧力）に関する特性を得ることができる。これらは、以下において、シリンダごとの対応特性ＰｏｓＭＣｎおよびＴ＿ｉｎｄの妥当化のために使用可能である。

最後に、基準シリンダから、直接、運動方程式を介して、基準ガス・トルク経過Ｔ_Ｒｅｆ（ψ）が計算されてもよい。次に、他のシリンダとの相対位相差即ち燃焼位置差は、シリンダごとに回転速度から決定されたガス・トルク経過Ｔ_ｉ（ψ）（ｉ＝１．．．シリンダ数）と、Ｔ_Ｒｅｆ（ψ）との相互相関により決定可能である。この方法はノイズに強く且ついかなる反復も必要としない。

ここに記載の以下の制御の説明において、上記の２つの方法のいずれによってこれが得られたかとは無関係に、各シリンダに対して、（ａ）燃焼位置［ＰｏｓＭＣｎ］および（ｂ）平均図示トルク［Ｔ＿ｉｎｄ］に関する情報が存在することが前提とされる。

連続制御は絶対値に基づいていてもよいが、両方の燃焼特性の相対値に基づいていてもよい。絶対値制御においては、全てのシリンダに対する目標値は運転点および運転モードの関数として設定される。これに対して、相対制御においては、特性の実際値と、（全てのシリンダに関して）平均された特性の実際値とのそれぞれの差が０になるように制御される。両方の変更態様もまた考えられる。

ＰｏｓＭＣｎ制御装置は、シリンダごとに補正しながら、主噴射（ΔＡＢＭＩ）の操作開始に係合する。代替態様として、先行噴射量（ΔｑＰＩ）への係合もまた可能である。Ｔ＿ｉｎｄ制御装置は、シリンダごとに補正しながら、全燃料量（Δｑ）に係合する。

適応設計は、制御装置が定常運転においてのみ特定の運転点において且つ特定の周囲条件（エンジン温度、給気圧力等）においてのみ作動化されることにより、連続制御とは異なっている。定常補正値（制御出力）はシリンダごとに測定され且つ対応特性曲線群内に記憶される。正常運転即ち制御されていない運転においては、噴射装置の制御はこの特性曲線群により運転点の関数として補正される。この場合、主噴射ＡＢＭＩ（ないしはＰＩ量）の操作開始および全燃料量ｑが制御される。

図３は、四気筒内燃機関の例における１つの図示シリンダを有する本発明による方法の一実施例のブロック線図を示す。回転速度信号ｎはクランク軸に装着されている伝送車により測定され、伝送車は特定数の増分を有している。個々の増分はセンサにより測定される。相前後する２つのマーキング間の時間を測定することにより、いわゆる歯時間が得られ、歯時間は対応する回転速度値に変換される。伝送車は、一般に、公差範囲内の形状誤差並びに組立誤差を有している。これらの誤差はシステム誤差の原因となり、このシステム誤差は回転速度信号をその他で使用するときに本質的に誤差を発生し、または場合により特定の機能性に対してそれを使用不可能にすることすらある。したがって、これらの誤差の識別および補償が本質的に重要である。

回転速度信号の変動は、主として、圧縮および燃焼により発生するガス・トルクおよび内燃機関の振動質量により発生する。燃焼位置の評価に対しては、燃焼に基づくガス・トルクが基準となる。したがって、残りの２つの影響変数を補償することが重要である。さらに、クランク軸の捩り効果が同様にシリンダごとの情報を表わすので、これらもまた補償されなければならない。

図３の上側の経路Ｐ１内において圧縮トルクが評価される。図示シリンダ（基準シリンダ）の測定燃焼室圧力Ｐ_ｌｚから、モデルに基づいて、例えば断熱モデルを介して、モジュールＳＰ内において圧縮圧力の経過が評価される。この経過の１８０°、３６０°並びに５４０°だけの対応位相シフトを介して、図示されていないシリンダの圧縮圧力経過に対する概略値ＫＰ_１８０、ＫＰ_３６０並びにＫＰ_５４０が得られる。これにより、クランク駆動の物理方程式を介して、圧縮により発生するトルク経過を計算可能である。このようにして得られた信号ＫＰ_ｘは、回転速度信号と同じ低域フィルタＦによりフィルタリングされ、それに続いて、経路Ｐ２内において決定されたガス・トルク経過Ｔ（ψ）から減算される。低域フィルタリングは、特に、捩り振動によるガス・トルク経過Ｔ（ψ）への影響を一部除去することを可能にする。これにより、燃焼によって発生するトルクの経過Ｍ_ｄｉｆｆが得られる。

図３の下側の経路Ｐ２内において、回転速度信号ψはモジュールＫＧ内において図示伝送車誤差ＩＧＦに関して補償され、それに続いてモジュールＦＤ内においてフィルタリングされ且つ時間微分される。それに続くモジュールＫＭ内において、振動質量ＭＯＳＺの補償およびガス・トルクの評価が行われる。このようにしてガス・トルク経過Ｔ（ψ）が得られる。経路Ｐ１内において決定された惰性ガス・トルク経過Ｔ_{Ｓｃｈｕｂ}をガス・トルク経過Ｔ（ψ）から減算したのち、差ガス・トルク経過Ｍ_ｄｉｆｆが存在する。それに続いて、モジュールＷＳ内において、差ガス・トルク経過Ｍ_ｄｉｆｆの５０％変換点の角度選択計算が行われたとき、各シリンダに対して５０％変換点ｍｄ５０_１、ｍｄ５０_２、ｍｄ５０_３およびｍｄ５０_４が得られる。

両方の経路に対して個々に低域フィルタリングを実行しないで、引きずられる運転内のガス・トルク経過を燃焼運転内のガス・トルク経過から減算したのちにはじめて低域フィルタリングを実行することは、形式は同じであるが、必要な計算源に関して多少効率的となる。

各シリンダに対して付属の角度セグメントが定義される。各角度セグメント内において、個々の燃焼に対して、トルク経過Ｍ_ｄｉｆｆに基づいて位置特性ｍｄ５０が計算される。このために、例えばＭ_ｄｉｆｆの５０％変換点（付属の角度セグメントのＭ_ｄｉｆｆに関する積分が積分最終値の５０％に到達したときの角度）が使用されてもよい。この代りに、Ｍ_ｄｉｆｆに基づいて他の位置特性が使用されてもよい。シリンダごとの特性ｍｄ５０は燃焼位置の制御のために使用される。

図４に、圧力センサＤＳと、並びに内燃機関のクランク軸またはカム軸と結合されている伝送車Ｇと協働する回転速度センサＳＮとを備えた四気筒エンジンの例における制御の一実施例が示されている。Ｖ型エンジンの場合、列ごとにそれぞれ１つの基準シリンダが使用される。

燃焼位置の制御に対して、シリンダごとの特性ｍｄ５０および利用可能な基準シリンダの燃焼室圧力から計算された位置特性ｐｈｉ＿ｑ＿５０ｌｚが使用される。オプションとして、予め記憶ないしは決定された、運転点の関数としての特性曲線群Ｋ１により、ｍｄ５０の値をシリンダごとに補正することが有利なことがある。これは、特に、ｍｄ５０の特性に対する定常捩り効果の影響を補正することを可能にする。

補正されたｍｄ５０の値および基準シリンダの位置に基づいて、ブロックＲ内において、例えば燃料量、制御開始、点火時期、空気経路パラメータ（シリンダごとには計算されないＡＧＲ率および／または空気質量）の目標値等のようなシリンダごとの制御パラメータＺｉＳが計算される。

図示シリンダの燃焼位置は、特性ｐｈｉ＿ｑ＿５０ｌｚに基づいて制御される。基準シリンダに対して得られた付属のｍｄ５０実際値は、それ以降において、図示されていないシリンダの燃焼位置制御のための目標値として使用される。図示されていないシリンダの制御に対する制御増幅パラメータは、これらの両方の過程を時間的に切り離すために、基準シリンダに対する制御増幅パラメータよりも明らかに弱く設定されるべきである。オプションとして、十分に低速の定常エンジン運転後に、図示されていないシリンダに対する制御出力が、運転点の関数として、補正特性曲線群内に記憶されてもよい。動的運転（例えば負荷ジャンプ）においては、このとき、基準シリンダの燃焼位置制御装置の係合が他のシリンダに移動され且つ補正特性曲線群からシリンダごとの補正により補足される。

本発明による方法の第１の部分の実施例の系統図である。 本発明による方法の第２の部分の実施例の系統図である。 図示シリンダを有する内燃機関の略図である。 図示シリンダにおける本発明による方法の実施例のブロック線図である。

符号の説明

Ａｄｉａｂ、ＦＤ、ＫＧ、ＫＭ、ＯＳＺ、ＳＰ、ＷＳ モジュール
ＤＳ 圧力センサ
Ｆ、ＦＩＲ フィルタ
Ｇ 伝送車
ＩＧＦ 図示伝送車誤差
ＫＩＮ 動力学方程式
ＫＰ 圧縮圧力経過に対する概略値
Ｍ_ｄｉｆｆ 差ガス・トルク経過（図３）
ｍｄ５０、ｐｈｉ＿ｑ＿５０ｌｚ 位置特性
ｎ 回転速度
ＰｏｓＭＣｎ、ψ_ＶＬ 燃焼位置（燃焼特性）
Ｐ_ｌｚ 図示シリンダの燃焼室圧力
Ｐ_{Ｚｙｌ＿Ｓｃｈ} シリンダ惰性圧力
Ｐ_０ 周囲圧力
Ｐ１、Ｐ２ 経路
Ｐ_２２ 給気圧力
ＳＮ 回転速度センサ
Ｔ（ψ） ガス・トルク経過
Ｔ_Ｄｉｆｆ（ψ） 差ガス・トルク経過（図１）
Ｔ＿ｉｎｄ 平均図示トルク（燃焼特性）
Ｔ_{Ｓｃｈｕｂ}（ψ） 惰性ガス・トルク経過
ＺｉＳ シリンダごとの制御パラメータ
ΔＡＢＭＩ 主噴射
Δｑ 全燃料量
Φ_ｒｏｔ クランク軸の全回転慣性モーメント
ψ クランク軸角度（角速度）

Claims (19)

1. シリンダごとの燃焼特性（ψ_ＶＬ、Ｔ）が、クランク軸回転速度（ｎ）を表わす変数、特にクランク軸伝送器またはカム軸伝送器の信号から決定される、内燃機関のシリンダごとの燃焼特性（ψ_ＶＬ、Ｔ）の決定方法において、
   シリンダごとの燃焼特性が、少なくとも１つのシリンダの燃焼位置（ψ_ＶＬ）およびクランク軸のトルク（Ｔ）の少なくともいずれかを含むことを特徴とする内燃機関のシリンダごとの燃焼特性の決定方法。
2. トルク（Ｔ）が、クランク軸角度（ψ）の角度範囲（ψ_１、ψ_２）にわたる平均図示トルク（Ｔ＿ｉｎｄ）であることを特徴とする請求項１の決定方法。
3. 燃焼位置（ψ_ＶＬ）が、クランク軸角度（ψ）の角度範囲にわたって決定された差ガス・トルク経過（Ｔ_{ｄｉｆｆ−ｇｅｆｉｌｔｅｒｔ}）の重心として決定されることを特徴とする請求項１または２の決定方法。
4. 差ガス・トルク経過が、ガス・トルク経過（Ｔ（ψ））および惰性ガス・トルク経過（Ｔ_{Ｓｃｈｕｂ}（ψ））の差から決定されることを特徴とする請求項３の決定方法。
5. 惰性ガス・トルク経過（Ｔ_{Ｓｃｈｕｂ}（ψ））が、内燃機関モデルから、少なくとも１つの給気圧力（Ｐ_２２）、周囲圧力（Ｐ_０）、壁熱損失およびシリンダ内ガス組成が入力される関数により決定されることを特徴とする請求項４の決定方法。
6. 惰性ガス・トルク経過（Ｔ_{Ｓｃｈｕｂ}（ψ））が、特性曲線群として記憶されていることを特徴とする請求項４または５の決定方法。
7. ガス・トルク経過（Ｔ（ψ））が、クランク軸の全回転慣性モーメント（Φ_ｒｏｔ）およびクランク軸の補正角速度から決定されることを特徴とする請求項４ないし６のいずれかの決定方法。
8. シリンダ圧力測定装置を備えているシリンダのガス・トルク経過（Ｔ（ψ））および惰性ガス・トルク経過（Ｔ_{Ｓｃｈｕｂ}（ψ））の偏差から、測定シリンダ圧力によって決定されたガス・トルク経過および惰性ガス・トルク経過の少なくともいずれかにより、ガス・トルク経過（Ｔ（ψ））および惰性ガス・トルク経過（Ｔ_{Ｓｃｈｕｂ}（ψ））の少なくともいずれかの決定のために使用されるパラメータの適応が行われることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかの決定方法。
9. パラメータが、給気圧力（Ｐ_２２）および周囲圧力（Ｐ_０）および壁熱損失およびシリンダ内ガス組成の少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項８の決定方法。
10. 適応が誤差最小化法により行われることを特徴とする請求項８または９の決定方法。
11. 誤差最小化法が最小二乗法であることを特徴とする請求項１０の決定方法。
12. シリンダ圧力測定装置を備えているシリンダの燃焼位置および平均図示トルク（Ｔ＿ｉｎｄ）の少なくともいずれかが、測定シリンダ圧力により妥当化されることを特徴とする請求項８ないし１１のいずれかの決定方法。
13. 測定シリンダ圧力から基準ガス・トルク経過が得られ、シリンダ圧力測定装置を備えているシリンダに対する、残りのシリンダの燃焼位置の差が、シリンダごとに決定されたガス・トルク経過の、基準ガス・トルク経過との相互相関により決定されることを特徴とする請求項８ないし１２のいずれかの決定方法。
14. シリンダごとの燃焼特性（ψ_ＶＬ、Ｔ＿ｉｎｄ）が制御装置のガイド変数であり、１つのシリンダの噴射位置および全燃料量（ｑ）が制御の操作変数であることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかの決定方法。
15. シリンダごとの燃焼特性（ψ_ＶＬ、Ｔ＿ｉｎｄ）が、クランク軸回転速度（ｎ）を表わす変数、特にクランク軸伝送器またはカム軸伝送器の信号から決定される、内燃機関のシリンダごとの燃焼特性（ψ_ＶＬ、Ｔ＿ｉｎｄ）を決定するための手段を有する内燃機関用の制御装置において、
    シリンダごとの燃焼特性が、少なくとも１つのシリンダの燃焼位置（ψ_ＶＬ）およびクランク軸のトルク（Ｔ）の少なくともいずれかを含むことを特徴とする内燃機関用の制御装置。
16. シリンダごとの燃焼特性（ψ_ＶＬ、Ｔ＿ｉｎｄ）が、クランク軸回転速度（ｎ）を表わす変数、特にクランク軸伝送器またはカム軸伝送器の信号から決定される、内燃機関のシリンダごとの燃焼特性（ψ_ＶＬ、Ｔ＿ｉｎｄ）を決定するための手段を有する内燃機関において、
    シリンダごとの燃焼特性が、少なくとも１つのシリンダの燃焼位置（ψ_ＶＬ）およびクランク軸のトルク（Ｔ）の少なくともいずれかを含むことを特徴とする内燃機関。
17. 少なくとも１つのシリンダが、シリンダ圧力測定装置を備えていることを特徴とする請求項１６の内燃機関。
18. シリンダ圧力測定装置が、時間ないしはクランク軸角度に対するシリンダ圧力を表わす信号を発生することを特徴とする請求項１７の内燃機関。
19. コンピュータにおいて実行されるとき、請求項１ないし１４のいずれかに記載の決定方法の全てのステップを実行するためのプログラム・コードを有するコンピュータ・プログラム。

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